五年级上册科学教案－14 传热比赛 冀教版

传热比赛
【教学目标】
科学探究目标：
能根据生活经验或已知知识对实验现象进行预测。
自主选择实验材料及设计适合实验的实验器材。
自主设计实验方法并进行实验观察交流，得出实验结论。
情感态度与价值观目标：
1.能与小组同学分工合作，并分享交流自己的研究结果。
2.意识到实验方法的选择和改进会对实验数据的准确性产生影响。
科学知识目标：
不同材料制成的物体，导热性能是不一样的。
像金属这样导热性能好的物体称为热的良导体；而像塑料、木头这样导热性能差的物体称为热的不良导体。
同是金属的导热性能也不一样。其中导热快慢顺序分别是铜、铝、铁。
科学、技术、社会、环境（STSE）目标：
1.能解释生活中更多的热传导现象。
【教学重难点】
教学重点：自主设计实验方案并通过实验探究热在不同材料中的导热性能有差异，建立热的良导体和热的不良导体的概念。
教学难点：在前一课《热是怎样传递的》的实验基础上，设计多种实验直观准确地判断不同物体的导热快慢。
【教学准备】
为每组准备：粗细、长短一致的塑料条、木条、铁条、紫铜条、铝条、烧杯、热水；4支彩色笔、A4纸；酒精灯、三脚架、火柴、金属热传导实验装置、培养皿、凡士林或60度感温变色贴或43度温变油墨。
教师演示用：奶锅（塑料锅盖柄、木头手持柄）；三根金属条、金属热传导实验装置、酒精灯、三脚架。
【教学亮点】
教师提供有结构性的材料让孩子自主选择，学生自主设计金属热传导装置，自主设计实验方法并实施探究。
学生以小组为单位开放地探究铜、铝、铁的导热顺序，分三种方法自主探究：（1）用凡士林粘火柴立于金属条上；（2）把温变油墨涂于金属条上；（3）在金属条上粘感温变色贴。其中使用感温变色贴能非常直观准确地比较不同金属的传热快慢，轻松突破本课教学难点。
【教学流程】

【教学过程】
一、激趣引入
1.出示奶锅，让学生说出锅由什么材料制成；
2.让学生猜测用这些材料制锅的原因；
（预设）生：金属很容易导热，而木头和塑料不容易导热。
3.揭示课题。
【设计意图：教师通过引导学生思考制成锅的几种不同导热性能的物体有着不同的用途，揭示课题。学生通过生活经验初步猜测塑料、木头传热慢，金属传热快。】
二、探究实验一：比较塑料、木头、金属的导热快慢
1.教师出示八种有结构性的材料（屏幕显示：木勺、塑料勺、铁勺、木条、塑料条、铁条、紫铜条、铝条），引导学生遵循公平原则来选材且涉及到的材质又最多。
（预设）生：木条、塑料条、铁条、紫铜条、铝条。
师：为什么要选择这些条条呢？
（预设）生：为了使比赛的公平，材料的粗细长短必须一样。
【设计意图：学生通过选材，引出比赛的公平，即实验的控制变量。】
2.让学生认识材料并科学地辨别材料。
（预设）生1：铁比较硬，铝比较软。
（预设）生2：铁比较重，铝比较轻。
【设计意图：学生通过比较铁和铝的颜色、同体积的重量、硬度等科学的方法进行辨材，让学生能运用生活经验及所用知识，另外为比较不同材料物体传热快慢及比较不同金属传热快慢的活动做好了铺垫。】
教师出示已准备热水和烧杯，引导学生设计实验。
（预设）生：把木条、塑料条、铁条、紫铜条和铝条放入热水中。
师：为了保证比赛的公平，你觉得应该分别放下去还是同时放下去？（同时）
师：怎么判断谁传热传得快呢？
（预设）生：用手触碰。触碰相同的高度。
【设计意图：明确实验应注意同时受热，触摸同一高度，来强化比赛的公平。】
师：安全方面要注意什么？
生：小心不要被热水烫伤。
【设计意图：明确实验要有安全意识。】
4.学生以小组形式来完成实验，教师巡视。
5.学生分析实验结果，并根据教师的引导把这些材料传热快的分一类，传热慢的分一类，其中像塑料、木头这样物体传热慢的物体称为热的不良导体，而像金属这样的传热快的物体称为热的良导体。（课件显示小结）
【设计意图：通过学生的自主实验，强化科学、公平地选材辨材及进行实验。让学生通过触觉感性认识材料导热快慢的差异，初步建立热的良导体和热的不良导体的科学概念。】
探究实验二：比较铁、铜、铝的传热快慢
引导学生改进实验，继续探究热的同是金属的铜铝铁导热性能差异。
师：随着时间的延长，水会越来越凉，那么实验结果就很难找到差异。所以我们需要对实验的几种金属条进行持续的加热，用什么好？
（预设）生：用火（酒精灯）。
师：嗯，是酒精灯。老师还给同学们准备了火柴，还有放置金属条三脚架。
引导学生设计一个科学、公平、安全的金属热传导装置，使得三根金属条能同时加热。
教师出示某组的设计图做示范：圆形表示三脚架，三种颜色分别代表三种金属条，并让学生小组内讨论三根金属条置于三脚架的可行摆法，画出设计图。
小组讨论设计，教师巡视并拍照。
教师播放学生的设计图，让学生根据“科学”、“公平”、“安全”几大要求来评价，并得出最佳的金属热传导装置设计。
【设计意图：
（1）引导学生思考如何改进实验使得铜、铝、铁的热传导差异可视化，以小组为单位共同思考实验工具该如何设计，才能科学、公平、安全地实施实验，把整个实验课堂交回给学生，不再是教师设定好的学生跟着完成的传统课堂。
（2）在开放式讨论的过程中，最大程度地体现学生设计的自主性，体验到整个实验的设计，不仅在于实验步骤的设计，实验工具的设计成了这个实验设计的灵魂。
（3）在讨论的过程中，每个学生都对“实验应该怎么做？”“为什么要这样做？”有了自己的思考和认识，思考实验工具的设计同时也是思考实验步骤的设计。】
5.引导学生通过自主选择材料把传热比赛变得可视化。
师：那么怎样判断谁传热传得最快呢？还能用手摸吗？不能，一会金属条加热后禁止用手直接触碰金属条。
【设计意图：再次明确实验要有安全意识。】
师：那怎样才能让我们看得见谁传热快谁传热慢？你还需要什么工具或者材料吗？
（预设）生1：可以在这些条上面涂遇热会变色的油墨（温变油墨）。
（预设）生2：可以在这些条上面涂凡士林再黏上火柴。
6.教师通过微视频介绍“感温变色贴”的使用，并提供给学生选择使用。
【设计意图：在教师的“科学”、“公平”、“安全”要求下，学生自主选择实验材料或者随机领取实验材料，根据实验材料的特性，再次讨论实验方法和操作方法的设计，思考要观察的实验现象，而不是教师统一实验方法，确定统一的实验步骤，真正放手让学生去做实验。】
7.复习酒精灯的用法，并强调使用酒精灯的安全。
【设计意图：复习酒精灯的使用方法，加强安全意识。这里本来想提示学生思考外焰可能会受空气流动的影响而集中加热点可能会不固定，干扰实验结果。后来想着这也是学生通过观察和操作实验，需要总结出来的实验经验，教师应留给学生去思考去发现的空间。
所以此处教师只是复习了酒精灯的用法。后面学生分析实验失败的地方时，也谈到受空气流动干扰，酒精灯的外焰加热点不集中，给我们实验造成了干扰。】
8.学生实验，教师巡视并拍照。
9.学生观察分析实验结果，教师再播放各组实验过程对比图片，学生观察各组实验操作的不同，讨论得出更严谨科学的实验操作方法。
10.学生再次进行实验，得出实验结果。教师巡视指导。
11.学生再次观察分析实验结果，得出结论。
（课件显示小结并板书）同是金属的传热性能不一样：紫铜＞铝＞铁
【设计意图：本着“科学”、“公平”、“安全”的原则，学生自主设计实验工具、自主选择实验材料、自主设计实验方法和操作方法，观察实验现象，分析实验结果。成功的实验可以借鉴，不完美的实验可以总结。】
12.揭示材料的导热快慢是由它们的导热系数不同而导致的，其中导热系数越高，它的传热速度就越大。（课件出示各种材料的导热系数）
【设计意图：教师点明导热性能是物体本身自带的属性，学生可以通过查阅书籍，知道各物体的导热系数，不同导热性能的物体有着不同的用途，生活中我们要根据需要选择不同导热性能的材料。】
13.师：如果让你们再次选择实验材料，你更愿意用哪种材料？说说你的原因。
【设计意图：让学生思考各实验材料的优劣性，以及要使用要注意的地方。在没有预设的情况下，学生通过实验与观察其他小组的实验，都能根据自己的思考说出选择各材料的原因，这完全是出乎我的意料。】
师：同学们利用不同的材料都做出了成功的实验，说一说你认为成功的实验都得益于什么？
学生可以从几方面来谈，包括：选材辨材、实验工具、实验方法、操作方法以及科学精神。
【设计意图：教师引导学生总结实验得失之处，并且引导学生得出一些经验来指导我们日后的每一个科学实验。我们科学教育不仅是给学生那些从书本上能直接获取的考试知识，更重要是去教育学生如何去获取那些未知的知识，授人以鱼不如授人以渔。】
联系生活，延伸课堂
师：课后请同学们实践与思考：分别摸一摸木制的桌面和金属制的桌腿，你感觉谁更热？想想为什么？
【设计意图：联系生活，活学活用，把课堂上延伸至课堂外。】【板书设计】
传热比赛
凡士林组
铁
紫铜
铝
比较不同材料的导热性能木头
塑料
铁
紫铜
铝
温变油墨组
铁
紫铜
铝
感温变色贴组
铁
紫铜
铝
科学精神
科学 选材取材
公平 实验工具
同是金属的导热性能也不一样：紫铜＞铝＞铁
安全 实验方法
操作方法